豪華從控制噪音開始 奧迪都運用了哪些聲學(xué)技術(shù)？
作為一家歷史悠久的德國豪華汽車品牌，奧迪將“聲效”二字奉為整車質(zhì)量的重中之重，并且將這一理念匹配到旗下任何一款車型當中。在奧迪看來，聲效和聲學(xué)遠不僅僅是娛樂系統(tǒng)的效果。車主期待車內(nèi)環(huán)境不僅要做到令人心潮澎湃，更要給予無限靈感。他們需要的是沒有背景噪聲的聲學(xué)空間，信號、警示和信息音和諧統(tǒng)一，激活聲效不顯突兀。
人們會在車里聽到什么噪聲？噪聲來自哪里？
汽車內(nèi)的背景聲音來自各種混合在一起的噪聲和聲音。一般駕駛員頻繁聽到的駕駛噪聲包括發(fā)動機的聲音、輪胎在道路上滾動的聲音，以及底盤氣流發(fā)出的空氣聲學(xué)噪聲。除此以外，還有一些短暫出現(xiàn)的噪聲源：車窗升降器輕輕的轉(zhuǎn)動聲或門關(guān)緊的聲音。理想狀態(tài)下信號音和信息音應(yīng)當流暢而不突兀地傳達功能信息，其中就包括信號燈的咔噠聲和MMI顯示屏觸控操作的聲音反饋。按鍵和開關(guān)啟動時應(yīng)當產(chǎn)生輕柔而明顯的聲響。只有在必要情況下，車輛才會發(fā)出干擾性警示音，要求乘客注意力高度集中。
奧迪如何對干擾噪音溯源？
奧迪從整體上考慮減噪問題。從整車到底盤開發(fā)到質(zhì)量保證，來自各個專業(yè)領(lǐng)域的專家組成“噼里啪啦”團隊（Rustle and Rumble），為了這一目標共同協(xié)作。奧迪每一輛新車都會在道路、振動車道和hydropulse設(shè)備上接受“噼里啪啦”團隊專家的測試和評估。hydropulse設(shè)備指的是使車輛振動的四柱伺服液壓測試臺架，在最高50赫茲的低振動頻率下，車輛振動時乘客艙會出現(xiàn)嘎啦聲和吱吱聲。為檢查和找到噪聲來源，奧迪會測試單個零件或整個底盤的振動反應(yīng)。噪聲出現(xiàn)處不一定能聽到聲音。車輛的聲振平衡對駕駛者的舒適度有明顯影響。
內(nèi)燃機汽車和電動車在聲學(xué)系統(tǒng)上有區(qū)別嗎？
與內(nèi)燃機不同，電機幾乎不會產(chǎn)生任何震蕩、振動或機械噪音。在電動車環(huán)境中，以前沒那么容易聽見的噪聲可能會更突出，包括空氣聲學(xué)和輪胎滾動聲。奧迪不遺余力，盡量最小化噪聲影響。比如，奧迪對e-tron車型上所有可能通過底盤傳輸?shù)脑肼暥疾扇×颂厥獾母粢舸胧?。底盤中所有設(shè)計的開口和腔體都填充了超細纖維絨布，輪艙則鋪設(shè)紡織布料和超細纖維絨布吸收聲音。除此以外，如地板等相關(guān)表面都覆蓋了能減少金屬板振動的特殊材料。
車輛前圍有復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)防止前方噪音侵入內(nèi)部。車輛后部亦采用類似裝置，因為新的電動車架構(gòu)額外添加了后軸電機。另外，電機以降噪膠囊結(jié)構(gòu)完整包裹。甚至地板下的覆層也有吸聲設(shè)計。車內(nèi)地板上鋪的腳踏墊背后使用泡沫制作，保持車內(nèi)安靜。奧迪e-tron內(nèi)部舒適氛圍的第二大關(guān)鍵在于空氣聲學(xué)設(shè)計。一般車速達到每小時85公里及以上時，風噪聲最為明顯。但奧迪e-tron噪音極低，并幾乎無法進入車輛內(nèi)部，這是因為車門密封條、外后視鏡和排水溝槽等以極致精度打造。即便車輛高速行駛，乘客依然可談笑自若。擋風玻璃標配雙層結(jié)構(gòu)，若有進一步要求，車主可為側(cè)車窗選配隔音玻璃。
奧迪是否也使用了放大車內(nèi)聲音或主動抵消聲音的技術(shù)？
近年來，主動聲學(xué)處理技術(shù)愈發(fā)重要。例如，主動降噪（ANC）可以減小部分發(fā)動機聲音。該系統(tǒng)以ANC麥克風為基礎(chǔ)，這些麥克風內(nèi)置在車頂內(nèi)襯，用于測量車內(nèi)聲級。控制裝置反轉(zhuǎn)噪音聲波，并通過重低音揚聲器發(fā)射反相聲波。另一方面，奧迪SQ5 TDI甚至在排氣系統(tǒng)中設(shè)有執(zhí)行器，增強所需聲音。性能強大的揚聲器使發(fā)動機聲音更加動態(tài)飽滿。在奧迪e-tron GT電動跑車中，駕駛模式選擇系統(tǒng)下的音頻系統(tǒng)可以動態(tài)產(chǎn)生極具運動感的音效。
車內(nèi)如何營造愉快卻不擾人的氛圍？
這就是聲音開發(fā)人員的職責。他們負責處理所有聲音，在必要時調(diào)整、抑制或增強聲音，因為每一處聲音都對車內(nèi)的和諧聲場有所貢獻。除了許多噪音源外，每輛汽車本身作為聲學(xué)空間也帶來了特殊挑戰(zhàn)：乘客坐在不同位置時，空間容積根據(jù)車內(nèi)人數(shù)的變化而變化。有些車配備全景車頂，有些車則沒有。另外，織物等內(nèi)飾材料或皮革覆蓋物對聲音的反射或抑制有所不同。最重要的是，聲音從揚聲器傳至聽眾的耳朵所需時間也不同。
3-D音響系統(tǒng)如何運作？
3-D音響指在聲學(xué)上能夠重現(xiàn)空間內(nèi)所有三個維度的音響。錄音技術(shù)剛出現(xiàn)時，聲音通過單一揚聲器再現(xiàn)——單聲道。無法實現(xiàn)立體聲，聲音是扁平的。20世紀60年代，立體聲出現(xiàn)：兩個麥克風從不同位置記錄音樂?；胤艜r，錄制的音頻信息——單聲道信號分配至兩個不同的聲道，通過一左一右揚聲器播放。由此聲音出現(xiàn)了空間感，即立體聲效果。“1-D”就是指這種立體聲。
"2-D"指環(huán)繞聲。這種多聲道技術(shù)大約從千禧年伊始就已廣泛應(yīng)用。音樂出自一個重低音揚聲器和位于前面、后面和側(cè)面的幾個揚聲器，根據(jù)揚聲器數(shù)量不同，有5.1和8.1標準之分。盡管如此，在此技術(shù)層面，每個聲音效果都只分配給一個揚聲器或只分配給一個特定的揚聲器組。
要達到3-D音效，需要一個技術(shù)水平更高的附加聲源。當前的奧迪Q7車型自2016年推出以來，已搭載提供3-D音效的Bang & Olufsen音響系統(tǒng)，能夠再現(xiàn)高度上的空間維度。該音響系統(tǒng)為此使用了幾個附加的寬帶揚聲器，內(nèi)置在A柱中，與A8和Q8一樣，揚聲器也內(nèi)置于B柱以及車頂內(nèi)襯。車內(nèi)成為一個大舞臺，提供音樂廳一般身臨其境的音質(zhì)。這項技術(shù)背后的算法由奧迪與弗勞恩霍夫研究所共同開發(fā)。Symphoria 2.0 3-D算法使用立體聲或5.1錄音來計算第三維信息，并為3-D揚聲器進行處理。這使得聲音效果在空間內(nèi)可以靈活呈現(xiàn)。在Bang & Olufsen高級音響系統(tǒng)中，作為全尺寸級別的最高配置水平，1920瓦的強大功放系統(tǒng)由數(shù)字信號處理器、24個聲道、23個揚聲器構(gòu)成。這項技術(shù)為乘客艙提供更廣闊的聲學(xué)空間。但奧迪在緊湊級車型中也毫不吝嗇對聲音質(zhì)量的追求。相反，它只為空間條件量身定做技術(shù)概念。例如，奧迪A1中有四個內(nèi)置于儀表板的中音揚聲器，揚聲器垂直向上，將擋風玻璃作為反射面。由此，即使是緊湊級汽車也能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的3-D音效，在同級別車型中出類拔萃。
數(shù)字化在聲學(xué)發(fā)展中扮演什么角色？
與對應(yīng)的車型相協(xié)調(diào)是聲學(xué)發(fā)展的一個核心要素。奧迪針對這些特殊要求開發(fā)了soundCUBE音響系統(tǒng)。這一音頻軟件解決方案大大減少了多版本問題和相應(yīng)的開發(fā)時間。通過soundCUBE系統(tǒng)，奧迪為其合作伙伴公司提供了框架，該框架具有自己的功能配置以及統(tǒng)一的操作和聲學(xué)理念，簡而言之：一個絕佳的開發(fā)環(huán)境。合作伙伴公司只需整合該框架，從某種程度上說，它定義了奧迪的DNA。由此，通過持續(xù)優(yōu)化的軟件，奧迪可以一步一步從現(xiàn)有的硬件中獲取最優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)代聲音。
另一項創(chuàng)新是使用通過統(tǒng)一音頻總線操作的功放器。背景：聲音由當前MIB 3信息娛樂系統(tǒng)主單元中的軟件產(chǎn)生。在高級音響系統(tǒng)中，功放器提供控制高性能揚聲器的附加服務(wù)，這也簡化了系統(tǒng)架構(gòu)。
在超現(xiàn)代的數(shù)字聲音實驗室中，奧迪正在通過虛擬技術(shù)完善新的聲音解決方案。利用仿真模擬，專家甚至在樣車出現(xiàn)之前就能夠?qū)Ω鬈囅档穆曇粽{(diào)諧進行調(diào)整，由此分析虛擬參考空間中每個座位的聲音配置，以確保每位乘客在所處位置獲得最佳的聽覺體驗。
奧迪如何從與Sonos的新伙伴關(guān)系中獲益？
通過奧迪Q4 e-tron，奧迪開啟新的高保真合作關(guān)系，同時忠實于其自然、未加修飾的聲音。奧迪為高端音響系統(tǒng)做出這一選擇，以更好地滿足客戶所想。盡管Bang & Olufsen以其出色的聲音模式完美適配中型和全尺寸車型，但作為奧迪的新合作伙伴，Sonos以其重低音集中吸引了年輕目標群體。因此，該音響品牌與新款緊湊型SUV完美契合，這也是奧迪進入電動未來的起點。與Sonos相聯(lián)結(jié)的動態(tài)聲場和調(diào)音理念將在今年年中推出的緊湊型級別其他車型上呈現(xiàn)。
下一個重磅：奧迪的聲音開發(fā)人員目前正在研究什么？
即便此時，奧迪的聲學(xué)專家們也在聲音實驗室中緊鑼密鼓地研究未來的整體音響體驗。我們所說的沉浸式3-D音響便是其中的核心。在傳統(tǒng)的3-D環(huán)繞聲中，聲音根據(jù)特定的算法分配至特定的揚聲器。與這種基于聲道的播放模式不同，沉浸式3-D聲音是面向?qū)ο蟮?。在此過程中，音頻文件中的聲音已與元數(shù)據(jù)連接，這些元數(shù)據(jù)涵蓋精準信息，負責聲音在實際空間中的對應(yīng)播放方式和位置，完美再現(xiàn)了錄音時的聲學(xué)場景。沉浸式音效是全新娛樂體驗中的重心，調(diào)動體驗者的所有感官。但只有當未來人們坐進自動駕駛汽車，無需再為駕駛?cè)褙炞r，他們才能夠解放所有感官，全身心享受此般聽覺盛宴。
下一個大動作：5G高速移動通信標準的未來分布正在開辟全新、高質(zhì)量的流媒體渠道。此前，很多人在車上使用智能手機作為音頻流媒體服務(wù)的主要接收器。如今更為便捷：只需用藍牙將音頻傳輸至汽車。但由于藍牙無線技術(shù)的帶寬有限，因此有時會遭遇音質(zhì)受損的瓶頸。在不久的未來，奧迪將通過內(nèi)置的SIM卡和高性能接收器模塊，首次把汽車本身作為接收器，實現(xiàn)真正的多聲道音頻流。奧迪聲學(xué)工程師認為，這是未來道路上的另一里程碑。
最熱評論
全部評論
